福建省三明市五县2021-2022学年高二下学期物理联合质检考试（期中）试卷（含答案）

福建省三明市五县2021-2022学年高二下学期物理联合质检考试（期中）试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四五总分评分一、单选题1．下列说法正确的是（）A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力，则该处的磁感应强度一定为0C．带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期与轨道半径成正比D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向一定与磁场方向垂直2．以下说法中正确的是（）A．交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘B．光学镜头上的增透膜是利用了光的全反射现象C．水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从气泡射向水中时发生了全反射的缘故D．让红光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是绿光3．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频电源的两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。则下列说法中正确的是（）A．粒子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压有关B．增大磁场的磁感应强度，可增大带电粒子射出时的动能C．加速电场的变化周期与粒子速度大小有关D．用同一回旋加速器可以同时加速质子（11H）和α粒子（4．如图所示，一质量为m的带电绝缘小球用丝线悬吊于匀强磁场中。将小球分别从等高点A和B由静止释放，不计空气阻力，则小球第一次经过O点时相同的物理量是（）A．速度 B．丝线的拉力 C．洛伦兹力 D．向心加速度5．法拉第圆盘发电机如图所示。半径为r的导体铜圆盘绕竖直轴以角速度ω逆时针旋转（从上往下看），匀强磁场B竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为R的电阻。下列说法不正确的是（）A．电阻R中电流沿a到b方向B．若圆盘转动的角速度恒定，则通过电阻R的电流大小恒定C．电阻R两端的电压小于1D．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向不会发生变化6．如图所示，虚线内有垂直纸面向里的匀强磁场区域B，边长为L、电阻为R的正方形导体线框A以恒定的速度v沿x轴正方向穿过磁场区域。以逆时针方向为感应电流的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的起点。则线框A中产生的感应电流I随时间t变化的图线是（）A． B．C． D．7．如图1所示，细导线绕制的螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，导线电阻r=1Ω，电阻R=4Ω，A点接地，磁场穿过螺线管，磁感应强度BA．通过电阻R的电流方向是从A到CB．感应电流的大小保持不变为2C．电阻R的电压为6VD．C点的电势为4二、多选题8．电流计等磁电式电表是利用永久磁铁对通电线圈的作用原理制成的，其优点是灵敏度高。构造如图甲所示，圆柱形铁芯固定于U形磁铁两极间，其中磁场是均匀辐向分布，铁芯外面套有缠绕着线圈并可转动的铝框，铝框的转轴上装有指针和游丝（又称螺旋弹簧）。下列说法中正确的是（）A．线圈在磁场中转动时，磁感线始终与线圈平面垂直B．根据指针偏转角度的大小可以知道被测电流的大小C．根据指针的偏转方向不能判断被测电流的方向D．图乙中当线圈左侧a导线中电流垂直纸面向外时，图中指针往右偏9．根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是（）A．人看到的是鱼的实像，位置变浅了些B．人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些C．鱼看到的是人的实像，位置偏低了些D．鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些10．如图所示，灯泡1和2是两个电阻值均为RL的完全相同的小灯泡，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，RL>RA．开关接通时，灯泡1和2同时亮B．开关接通时，通过灯泡1和2的电流相等C．开关断开时，灯泡2立即熄灭，灯泡1先闪亮一下再熄灭D．开关断开时，通过灯泡1和2的电流相等11．如图所示的各种情境中，满足磁铁与线圈相互排斥，且通过R的感应电流方向从a到b的是（）A． B．C． D．12．利用如图所示的电流天平，可以测量匀强磁场中的磁感应强度B。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，b段导线长为l，导线a、b、c段处于匀强磁场中，磁感应强度方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时，天平处于平衡状态。当线圈中通入电流I时，通过在右盘加质量为m的砝码（或移动游码）使天平重新平衡。下列说法中正确的是（）A．若仅将电流反向，线圈仍保持平衡状态B．线圈通电后，a、c段导线受到的安培力等大反向，b段导线的安培力向上C．线圈受到的安培力大小为mgD．由以上测量数据可以求出磁感应强度B=三、填空题13．如图所示，边长为L的正方形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m，带电量为q的粒子从bc边中点O垂直入射，恰能从d点离开磁场，不计粒子重力，则可知粒子带（选“正电”、“负电”或“不带电”）；此时粒子入射速度大小为。14．电磁流量计是测量导电液体流量的一种仪器。如图所示，上下为两磁极，其中的磁场可视为匀强磁场，当含有正、负离子的导电液体沿测量管向外运动时，（填“左右”或“上下”）两侧管壁会出现电势差。设液体流动速度为v，管的直径为d，磁感应强度为B，稳定后管壁间的电势差为U，则管中导电液体的流量Q=。四、实验题15．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，已知双缝间距d=0.20mm，像屏与双缝屏间距L=700mm。（1）图中的a、b、c三个位置对应的器材为____A．a是滤光片，b是单缝，c是双缝B．a是单缝，b是滤光片，c是双缝C．a是双缝，b是滤光片，c是单缝（2）已知测量头是50分格的游标卡尺。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，像屏上出现的干涉条纹如图a所示，其中数字是该同学给各亮纹的编号，此时图b中游标尺上的读数x1=11.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图c所示，此时图d中游标尺上的读数x2=mm；（3）利用题目中的已知量和上述测量结果，可计算出这种色光的波长λ=nm。16．利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行；正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度（θ1、θ（1）此玻璃的折射率计算式为n=（用图中的θ1、θ（2）如果有几块宽度不同的平行玻璃砖可供选择，为了减少误差，应选用宽度（选填“大”或“小”）的玻璃砖来测量；（3）某同学在画界面时，不小心将两界面aa'、bb（4）以入射点O为圆心，以R=5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，以玻璃中折射线的延长线OQ交于E点，过M、E点分别向法线作垂线交于圆上的N、F点，量得MN=4.2cm，五、解答题17．如图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ，相距L=0.50m，导轨左端接一电阻R=0.40Ω，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度大小B=0.40T，电阻r=0.10Ω的导体棒（1）判断ac棒中感应电流的方向（填写“a到c”或“c到a”），并求出回路中感应电流I的大小；（2）求ac棒两端的电压Uac（3）求外力F的大小和方向。18．如图，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为R，外圆半径为2R．现有一束单色光垂直于左侧水平端面射入透明柱体，光束离左侧端面内侧边缘点a的距离L=(3－1)R，进入透明体后恰好发生全反射，光在真空中的传播速率为c．求：①完成透明柱体内完整的光路图并求出单色光的折射率；②光在透明体中传播的时间．19．如图，圆形区域半径为R，圆心在O点，区域中有方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电子在电子枪中经电场加速后沿AO方向垂直进入磁场，偏转后从M点射出并垂直打在荧光屏PQ上的N点，PQ平行于AO，O点到PQ的距离为2R。电子电荷量大小为e，质量为m，忽略电子加速前的初动能及电子间的相互作用。（1）求电子进入磁场时的速度大小v和在磁场中运动的时间t；（2）求电子枪的加速电压U；（3）若保持电子枪与AO平行，将电子枪在纸面内向下平移至距AO为R2处，问电子打在荧光屏上的点位于N点的左侧还是右侧？求该点距N

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A．安培力F=BIL其中θ为电流方向与磁场方向的夹角，安培力的大小与通电直导线和匀强磁场方向的夹角有关。当θ=0°时，就算有电流和磁场也不会有安培力，A不符合题意；B．根据洛伦兹力产生条件可知，当运动方向与磁场平行进入时，运动电荷不受洛伦兹力作用，该处的磁感应强度不为零，B不符合题意；C．带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期T=与轨道半径无关，C不符合题意；D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向根据左手定则，应该是相互垂直，D符合题意。故答案为：D。

【分析】通电导线方向与磁场方向平行时安培力等于0；运动电荷速度方向与磁场方向平行不受洛伦兹力作用；带电粒子在磁场中运动的周期与半径大小无关。2．【答案】A【解析】【解答】A．交通警示灯选用红色是因为红光的波长长，更容易穿透云雾烟尘，A符合题意；B．光学镜头上的增透膜是利用了光的干涉现象，B不符合题意；C．水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从水中射向气泡时发生了全反射的缘故，C不符合题意；D．让红光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是红光，因为红光的波长长，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】交通警示灯利用红色是由于红光波长长容易发生衍射现象；增透膜是利用光的干涉现象；水中的气泡看起来特别明亮是由于光线发生了全反射；利用波长的大小可以比较干涉条纹间距的大小。3．【答案】B【解析】【解答】AB．根据公式qvB=m故最大动能为E则粒子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压无关；增大磁场的磁感应强度，可增大带电粒子射出时的动能，A不符合题意，B符合题意；C．加速电场的变化周期等于粒子在磁场中运动的周期，即T=与粒子速度大小无关，C不符合题意；D．根据T=因质子（11H）和α粒子（24He）在磁场中运动的周期不同，则用同一回旋加速器不可以同时加速质子（11故答案为：B。

【分析】利用牛顿第二定律结合动能的表达式可以判别最大动能的影响因素；利用磁场的周期可以判别电场变化周期的影响因素；利用其粒子比荷的大小可以判别在磁场中所运动的周期不同。4．【答案】D【解析】【解答】A.拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅重力作功，则小球机械能守恒，所以小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时的动能相同，速度大小相同，方向相反。A不符合题意；B.由A选项可知，速度大小相等，则根据牛顿第二定律可知，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则拉力的大小也不同，B不符合题意；C、由于小球的运动方向不同，则根据左手定则可知，洛伦兹力的方向不同，但大小却相同，C不符合题意；D、根据a=v故答案为：D。

【分析】利用其重力做功可以判别机械能守恒；利用牛顿第二定律可以判别其洛伦兹力的方向及拉力的大小；利用其左手定则可以判别洛伦兹力的方向；利用向心加速度的表达式可以判别加速度的大小。5．【答案】A【解析】【解答】A．圆盘转动时，相当于每条半径都在切割磁感线，根据右手定则可判断出，电阻R中电流沿b到a方向，A不符合题意；BC．若圆盘转动的角速度恒定，则圆盘转动时产生的感应电动势大小为E=Br感应电动势恒定，则通过电阻R的电流大小恒定；电阻R两端的电压为外电路电压，小于感应电动势12D．根据右手定则可知，感应电流的方向跟磁场方向、切割磁感线的速度方向有关，与速度大小无关，则与角速度大小也无关，D符合题意。故答案为：A。

【分析】利用右手定则可以判别感应电流的方向；利用其动生电动势的表达式可以判别其电动势恒定，结合欧姆定律可以判别其电流恒定；利用分压关系可以判别电阻两端电压的大小；当其转动方向不变其感应电流的方向不变。6．【答案】C【解析】【解答】线圈在0∼L线圈在Lv∼方向为逆时针方向，即正方向；线圈在2Lv线圈在4Lv∼方向为顺时针方向，即负方向。故答案为：C。

【分析】利用其动生电动势的表达式结合欧姆定律可以求出感应电流的大小，结合楞次定律可以判别感应电流的方向。7．【答案】D【解析】【解答】A．根据楞次定律可知，通过电阻R的电流方向是从C到A，A不符合题意；B．感应电动势E=n感应电流的大小保持不变为I=B不符合题意；C．电阻R的电压为UR=IR=4.8VC不符合题意；D．因UCA=UR=4.8VA点的电势为零，则C点的电势为4.故答案为：D。

【分析】利用楞次定律可以判别感应电流的方向；利用法拉第电磁感应定律结合欧姆定律可以求出感应电流的大小，利用欧姆定律可以求出电阻的电压；利用其电势差可以求出C点电势的大小。8．【答案】B,D【解析】【解答】AB．电流表由于蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的，因此不管铜电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行。因此磁力矩与线圈中电流成正比（与线圈位置无关）。当铜电线圈转动时，螺旋弹簧将被扭动，产生一个阻碍线圈转动的阻力矩，其大小与线圈转动的角度成正比，当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时，线圈停止转动，此时指针偏向的角度与电流成正比，故电流表的刻度是均匀的，根据指针偏转角度的大小可以知道被测电流的大小，A不符合题意，B符合题意；C．电流的方向不同，则受安培力方向不同，则指针偏转的方向不同，则根据指针的偏转方向可判断被测电流的方向，C不符合题意；D．图乙中当线圈左侧a导线中电流垂直纸面向外时，导线a受安培力向上，则图中指针往右偏，D符合题意。故答案为：BD。

【分析】利用其磁场的分布可以判别磁感线始终与线圈平面平行；利用其磁力矩和阻力矩相等可以判别其指针偏转角度与电流成正比；故电流表的刻度是分布均匀的；利用其偏转的方向可以判别被测电流的方向；利用其安培力的方向可以判别指针的偏转方向。9．【答案】B,D【解析】【解答】鱼反射的光在水面处发生折射进入人眼，因入射角小于折射角，则人逆着光线看去将看到鱼的虚像，且位置比实际位置浅了些，A不符合题意，B符合题意；人反射的光在水面处发生折射进入鱼眼，因入射角大于折射角，则鱼逆着光线看去将看到人的虚像，且位置比实际位置要高，C不符合题意，D符合题意。故答案为：BD【分析】根据光的折射以及折射角和入射角的关系得出实际位置和看到位置的关系，从而进行分析判断。10．【答案】A,C【解析】【解答】AB．开关接通时，灯泡1和2同时亮，但是由于线圈中的感应电动势阻碍电流的增加，则通过灯泡1的电流大于通过灯泡2的电流，A符合题意，B不符合题意；C．开关断开时，灯泡2立即熄灭；因RLD．开关断开时，灯泡2的电流立刻变为零，但是通过灯泡1的电流是逐渐减为零，则通过灯泡1和2的电流不相等，D不符合题意。故答案为：AC。

【分析】当开关接通时，其电感对电流的阻碍会导致其流过1的电流大于流过2的电流大小；开关断开时其2灯泡的电流立即等于0其灯泡1电流逐渐减小；所以通过两个灯泡的电流相等。11．【答案】B,D【解析】【解答】根据楞次定律，“来拒去留”可知，若磁铁和线圈之间相互排斥，则磁铁必然是向线圈靠近；则C图错误；A图中电键是断开的，无感应电流；B图电阻R中有从a到b的感应电流；C图电阻R中有从a到b的感应电流；则BD符合题意，A不符合题意；故答案为：BD。

【分析】利用其楞次定律结合磁通量的变化可以判别感应电流的方向。12．【答案】B,C,D【解析】【解答】线圈通电后，根据左手定则可知a、c段导线受到的安培力等大反向，b段导线的安培力向上；当线圈没有通电时，天平处于平衡状态，设左盘质量为m1，右盘质量为m2，有m当线圈中通入电流I时，向上的安培力大小为F=nBIl在右盘加质量为m的砝码（或移动游码）使天平重新平衡，则有m可得mg=nBIl则磁感应强度大小为B=若仅将电流反向，则安培力方向向下，其他条件不变，由以上分析可知，线圈不能保持平衡状态，A不符合题意，BCD符合题意。故答案为：BCD。

【分析】利用其天平平衡可以求出其磁感应强度的大小，利用其左手定则可以判别安培力的方向。13．【答案】负电；5qBL【解析】【解答】根据左手定则可知粒子带负电；由几何关系可知r解得r=由qvB=m解得粒子入射速度大小为v=

【分析】利用左手定则可以判别粒子带负电；利用几何关系可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出粒子入射速度的大小。14．【答案】左右；Q=πd【解析】【解答】根据左手定则可知，正、负离子会向左右偏转所以，所以左右两侧管壁会出现电势差；导电液体的流量为Q=Sv=或者由qvB=求出v=再利用Q=Sv=

【分析】利用左手定则可以判别离子偏转方向进而判别左右两侧壁会出现电势差；利用其流量的表达式结合其电场力与洛伦兹力向心可以求出流量的表达式。15．【答案】（1）A（2）25.02（3）640【解析】【解答】（1）双缝干涉实验让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯光通过滤光片，再经过单缝形成单色光，再通过双缝，故自光源起合理的顺序是滤光片、单缝、双缝，CD不符合题意，A符合题意。故答案为：A。（2）图中，游标卡尺的主尺读数为25mm，游标读数为0所以最终读数为x（3）两个相邻明纹（暗纹）间的距离为Δx=根据公式Δx=可得λ=代入数据，解得λ=640nm

【分析】（1）其光学仪器的顺序是光源、滤光片、单缝、双缝；

（2）利用游标卡尺的结构结合精度可以读出对应的读数；

（3）利用其条纹间距及间距数可以求出两个明条纹之间的距离，结合波长和间距的关系可以求出光波长的大小。16．【答案】（1）cos（2）大（3）偏小（4）1.5【解析】【解答】（1）此玻璃的折射率计算式为n=（2）光线通过宽度更大的玻璃砖后产生的侧移量更大，则为了减少误差，应选用宽度大的玻璃砖来测量；（3）如图所示，将两界面aa'、b得，折射率测量值偏小；（4）玻璃砖的折射率为n=

【分析】（1）利用折射定律结合入射角和折射角的大小可以求出折射率的表达式；

（2）利用